担当科目
機械要素Ⅰ
基礎製図
機械設計製図Ⅱ
電磁気・モーター技術特講（大学院）
基礎製図
機械設計製図Ⅱ
電磁気・モーター技術特講（大学院）
研究テーマ
MR流体のレオロジー特性に関する研究
強磁場を利用する磁気科学・技術
コロイド分散液の動的特性に関する研究
固液混相流の粒子流れに関する研究
羽根なし撹拌機に関する研究
磁場下の導電性流体に関する研究
強磁場を利用する磁気科学・技術
コロイド分散液の動的特性に関する研究
固液混相流の粒子流れに関する研究
羽根なし撹拌機に関する研究
磁場下の導電性流体に関する研究
資格
教授 博士（工学）
学歴
千葉大学工学部機械工学第二学科 1991年卒業
東北大学大学院工学研究科機械電子工学専攻博士前期課程 2001年修了
東北大学大学院工学研究科航空宇宙工学専攻博士後期課程 2003年修了
東北大学大学院工学研究科機械電子工学専攻博士前期課程 2001年修了
東北大学大学院工学研究科航空宇宙工学専攻博士後期課程 2003年修了
取得学位
博士（工学）
専門分野
電磁流体力学，磁気科学，コロイド物理工学
居室
12号館406号室
メールアドレス
ando.tsutomu（の後に「@nihon-u.ac.jp」をつけてください）
研究室URL
http://www.me.cit.nihon-u.ac.jp/lab/ando/
研究室の構成と方針
流体力学・電磁気学・コロイド物理工学・粉体工学を基盤とした物理現象理解の基礎研究から工学利用を目指した応用研究までを行なっています．これまでの講義主体の座学と異なり，一つのテーマに向き合って「何故？ どうして？」を追求することで更なる知的好奇心が湧き，知の探検を楽しめればと考えています．研究においては学生の主体性を尊重し，教員はサポートに徹するよう努めています。
研究内容
(1) MR流体のレオロジーと触覚デバイスの研究
磁性流体やMR流体（磁気粘性流体）は溶媒中に強磁性体の微粒子が分散している機能性流体と呼ばれるもので，外部磁場印加時には砂鉄が磁石に着くように粒子はチェーン構造を形成し，流体の粘度を変えることができます．粒子構造と見かけ粘度（レオロジー）についての物理を，シミュレーションを利用して解明しています．また，実際にMR流体を封入した容器に電磁石を印加して触覚を刺激する触覚デバイス応用に関する研究も行っています．
(2) 強磁場を利用する磁気科学・技術
超電動マグネットによる強力な磁場の中では，磁場に反応しないと思われている物体が磁場に反応します．例えば，水は磁場に反発して浮上します．この強磁場による磁気力を利用することで様々な興味深い物理現象が得られます。磁気アルキメデス浮上を利用した磁気分離や高勾配磁気分離など，物理現象を工学的応用研究に結び付けるための研究を数値解析と実験によって取り組んでいます．これら超電導マグネットを利用する一連の研究は，(独)物質・材料研究機構と共同で行なっています。
(3) コロイド分散液の動的特性とその応用
我々の身の周りにある液体は水のような単相のものは少なく，液中に微粒子が分散しているような混相状態のものがほとんどです．そのため，製造現場においても単相とは違った問題がみられます．これらの興味深い現象は作業工程内のせん断力の他に，コロイド粒子のブラウン運動やDLVO力にも起因するといわれているが，多くは未だに明らかにされていません．研究室では最新のシミュレーターを利用してこれら物理現象を解明することに取り組んでいます．また，膜ろ過プロセスにおける複合的非線形問題に対して，ファウリング現象のメカニズム解明にも取り組んでいます．コロイド分散液のシミュレーション研究は東京大学や他機関と共同で研究を行っています．
(4) 固液混相流における粒子流れの研究
人や動物，粉粒体など様々な‘もの’の流れを円滑にすることは経済損失の低減や生産プロセスの効率化を図る上で重要です．一方，人などの自己駆動粒子，粉体などのNewton粒子共に通路幅が急激に狭くなる箇所で，停滞や閉塞は対象物に関わらず普遍的に発生します．これらの緩和手段に急縮小部手前に障害物を意図的に設置する方法があり，これまで数値シミュレーションや実験により粉体流での停滞・閉塞緩和効果が報告されていますが，固液混相流れを対象とした効果は報告されてはいません．実験と数値シミュレーションにより固液混相流中の粒子流れの諸問題を研究しています．
(5) 羽根なし撹拌装置の研究
食品，化学，薬品などあらゆる工業分野の生産プロセスの一部に撹拌工程があります．撹拌は駆動源からのエネルギーを撹拌軸から羽根に伝達させて，濃度の均一化，粉体の溶解，気泡の微細化や伝熱等の目的を満足させるのに有効な流動状態を直接的に撹拌槽内の流体に与えます．最近，遠心力を利用した羽根がない撹拌機が提案されています．羽根が無いために大きなせん断力が生じなく，撹拌槽に接触してもコンタミネーションが少ないなどの利点があります．この“羽根なし”撹拌機の基本性能の把握と実用化に向けた応用研究を高速度カメラ等の可視化技術等を使って行っています．
磁性流体やMR流体（磁気粘性流体）は溶媒中に強磁性体の微粒子が分散している機能性流体と呼ばれるもので，外部磁場印加時には砂鉄が磁石に着くように粒子はチェーン構造を形成し，流体の粘度を変えることができます．粒子構造と見かけ粘度（レオロジー）についての物理を，シミュレーションを利用して解明しています．また，実際にMR流体を封入した容器に電磁石を印加して触覚を刺激する触覚デバイス応用に関する研究も行っています．
(2) 強磁場を利用する磁気科学・技術
超電動マグネットによる強力な磁場の中では，磁場に反応しないと思われている物体が磁場に反応します．例えば，水は磁場に反発して浮上します．この強磁場による磁気力を利用することで様々な興味深い物理現象が得られます。磁気アルキメデス浮上を利用した磁気分離や高勾配磁気分離など，物理現象を工学的応用研究に結び付けるための研究を数値解析と実験によって取り組んでいます．これら超電導マグネットを利用する一連の研究は，(独)物質・材料研究機構と共同で行なっています。
(3) コロイド分散液の動的特性とその応用
我々の身の周りにある液体は水のような単相のものは少なく，液中に微粒子が分散しているような混相状態のものがほとんどです．そのため，製造現場においても単相とは違った問題がみられます．これらの興味深い現象は作業工程内のせん断力の他に，コロイド粒子のブラウン運動やDLVO力にも起因するといわれているが，多くは未だに明らかにされていません．研究室では最新のシミュレーターを利用してこれら物理現象を解明することに取り組んでいます．また，膜ろ過プロセスにおける複合的非線形問題に対して，ファウリング現象のメカニズム解明にも取り組んでいます．コロイド分散液のシミュレーション研究は東京大学や他機関と共同で研究を行っています．
(4) 固液混相流における粒子流れの研究
人や動物，粉粒体など様々な‘もの’の流れを円滑にすることは経済損失の低減や生産プロセスの効率化を図る上で重要です．一方，人などの自己駆動粒子，粉体などのNewton粒子共に通路幅が急激に狭くなる箇所で，停滞や閉塞は対象物に関わらず普遍的に発生します．これらの緩和手段に急縮小部手前に障害物を意図的に設置する方法があり，これまで数値シミュレーションや実験により粉体流での停滞・閉塞緩和効果が報告されていますが，固液混相流れを対象とした効果は報告されてはいません．実験と数値シミュレーションにより固液混相流中の粒子流れの諸問題を研究しています．
(5) 羽根なし撹拌装置の研究
食品，化学，薬品などあらゆる工業分野の生産プロセスの一部に撹拌工程があります．撹拌は駆動源からのエネルギーを撹拌軸から羽根に伝達させて，濃度の均一化，粉体の溶解，気泡の微細化や伝熱等の目的を満足させるのに有効な流動状態を直接的に撹拌槽内の流体に与えます．最近，遠心力を利用した羽根がない撹拌機が提案されています．羽根が無いために大きなせん断力が生じなく，撹拌槽に接触してもコンタミネーションが少ないなどの利点があります．この“羽根なし”撹拌機の基本性能の把握と実用化に向けた応用研究を高速度カメラ等の可視化技術等を使って行っています．
研究者情報データベース
https://researcher-web.nihon-u.ac.jp/search/detail?systemId=83a5bf5b24ec4d2618a9e616f4cdd4b8&lang=ja&st=researcher
